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第1章 MATLAB基础知识1

1．1 MATLAB简介1

1．1．1 概述1

1．1．2 MATLAB安装与运行2

1．2 MATLAB工作环境4

1．3 MATLAB 7．0的通用命令11

1．4 MATLAB的计算基础12

1．4．1 MATLAB的预定义变量12

1．4．2 常用运算和基本数学函数11

1．4．3 数值的输出格式14

1．5 基本赋值和运算15

1．6 MATLAB程序设计基础17

1．7 MATLAB的绘图功能21

第2章 Simulink仿真入门28

2．1 Simulink基本操作28

2．1．1 运行Simulink28

2．1．2 Simulink模块库30

2．1．3 Simulink模块的操作31

2．2 运行仿真及参数设置简介38

2．2．1 运行仿真38

2．2．2 仿真参数设置简介38

2．3 创建模型的基本步骤及仿真算法简介42

2．3．1 创建模型的基本步骤42

2．3．2 仿真算法简介42

2．4 子系统及其封装44

2．4．1 创建子系统44

2．4．2 封装子系统46

第3章 电力系统元件模型及模型库介绍52

3．1 同步发电机的数学模型52

3．1．1 同步电机电气部分模型52

3．1．2 同步发电机机械部分的数学模型53

3．1．3 基于电气原理图的同步电机数学模型53

3．2 变压器数学模型及基于电气原理图的变压器数学模型60

3．2．1 变压器数学模型60

3．2．2 基于电气原理图的变压器数学模型61

3．3 输电线路模型63

3．3．1 输电线路的等效电路63

3．3．2 基于电气原理图的输电线路数学模型64

3．4 负荷模型67

3．4．1 负荷的数学模型67

3．4．2 基于电气原理图的负荷模型69

3．5 电力图形用户分析界面（Powergui）模块73

3．5．1 Powergui模块主窗口介绍73

3．5．2 稳态电压电流分析窗口75

3．5．3 初始状态设置窗口76

3．5．4 潮流计算和电机初始化窗口77

3．5．5 LTI视窗78

3．5．6 阻抗依频特性测量视窗78

3．5．7 FFT分析窗口80

3．5．8 报表生成窗口81

3．5．9 磁滞特性设计工具窗口81

3．5．10 计算RLC线路参数窗口82

第4章 MATLAB在电力系统潮流计算中的应用实例85

4．1 MATPOWER软件在电力系统潮流计算中的应用实例85

4．1．1 MATPOWER的安装85

4．1．2 MATPOWER的主要技术规则86

4．1．3 MATPOWER应用举例90

4．2 Powergui在简单电力系统潮流计算中的应用实例93

4．2．1 电力系统元件的模型选择93

4．2．2 模型参数的计算及设置95

4．2．3 计算结果及比较97

第5章 MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例100

5．1 无穷大功率电源供电系统三相短路仿真100

5．1．1 无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程100

5．1．2 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建101

5．1．3 仿真结果及分析106

5．2 同步发电机突然短路的暂态过程仿真108

5．2．1 同步发电机突然三相短路暂态过程简介108

5．2．2 同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真方法109

5．3 小电流接地系统单相故障115

5．3．1 小电流接地系统单相故障特点简介115

5．3．2 小电流接地系统仿真模型构建116

5．3．3 仿真结果及分析120

第6章 MATLAB在电力系统稳定性分析中的应用实例124

6．1 简单电力系统的暂态稳定性仿真分析124

6．1．1 电力系统的暂态稳定性简介124

6．1．2 简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真127

6．2 简单电力系统的静态稳定性仿真分析134

6．2．1 电力系统静态稳定性简介134

6．2．2 简单电力系统的静态稳定性计算135

6．2．3 简单电力系统的静态稳定性仿真137

第7章 MATLAB在微机继电保护中的应用实例143

7．1 简单数字滤波器的MATLAB辅助设计和分析方法143

7．1．1 减法滤波器（差分滤波器）简介143

7．1．2 减法滤波器设计分析举例144

7．2 微机继电保护算法的MATLAB辅助设计和分析方法147

7．2．1 基于正弦函数模型的微机继电保护算法147

7．2．2 全波傅里叶算法150

7．3 输电线路距离保护的建模与仿具155

7．3．1 方向阻抗继电器的数学模型156

7．3．2 方向阻抗继电器的仿真模型158

7．3．3 仿真结果162

7．4 Simulink在变压器微机继电保护中的应用举例163

7．4．1 变压器仿真模型构建163

7．4．2 变压器空载合闸时励磁涌流的仿真166

7．4．3 变压器保护区内、外故障时比率制动的仿真169

7．4．4 变压器绕组内部故障的简单仿真171

7．5 输电线路故障行波仿真举例173

7．5．1 行波的基本概念173

7．5．2 输电线路故障行波仿真模型的构建175

7．5．3 输电线路故障行波的提取178

7．5．4 仿真结果179

第8章 MATLAB在高压直流输电及柔性输电中的仿真实例181

8．1 高压直流输电系统的仿真实例182

8．1．1 HVDC系统的基本结构与工作原理182

8．1．2 HVDC系统的仿真模型描述183

8．1．3 HVDC系统的调节特性187

8．1．4 HVDC系统的起停和阶跃响应仿真187

8．1．5 HVDC系统直流线路故障仿真190

8．1．6 HVDC系统交流侧线路故障仿真191

8．2 静止无功补偿器（SVC）的仿真实例193

8．2．1 SVC的基本结构与工作原理193

8．2．2 Simulink中的SVC模块介绍194

8．2．3 SVC系统的仿真模拟197

8．3 晶闸管控制串联电容器（TCSC）的仿真实例200

8．3．1 TCSC基本原理与数学模型简介201

8．3．2 Simulink中的TCSC模块介绍202

8．3．3 利用TCSC提高系统输电容量的仿真模拟202

8．3．4 TCSC对系统暂态稳定性影响的仿真模拟205

第9章 MATLAB在风力发电技术中的应用仿真213

9．1 定速风电机组的仿真实例214

9．1．1 定速风电机组的工作原理214

9．1．2 定速风电机组的模型仿真215

9．2 双馈变速风电机组的仿真实例222

9．2．1 基于双馈感应发电机的变速风电机组的工作原理223

9．2．2 双馈变速风电机组的模型仿真223

参考文献234